却说贝采里乌斯和希新格尔一起作矿物分析时，曾用伏打电池分解盐类物质，他们发现，所有的盐都被电流分解，氧、酸（当时的酸就是现在的酸酐）和被氧化的物质向正极聚集，而可燃物质氢、碱（当时的碱就是现在的金属氧化物）和碱土向负极聚集，这表明酸和碱带有相反的电荷，贝采里乌斯已经萌生了电化理论的思想。
关于元素或者原子依靠什么力量互相结合的问题，自古以来就有各种不同的说法。古希腊的恩培多克勒提出，元素之间以“爱力”和“憎力”而发生结合和分离，万物因此而变化。大约13世纪时，炼金术士提出了模糊的“化学亲和力”的概念，认为元素靠“化学亲和力”结合，并列出了粗略的亲和力表。及至17世纪，机械力学兴起，伽桑迪等人复兴了古希腊的原子论，在说明原子结合时就假定原子具有钩、齿、突等结构，它们就像普通的机械装置一样装配结合。牛顿发现了万有引力定律后，试图用引力来说明原子之间的相互作用的问题，这在道尔顿一节中已有叙述，此处不再赘述。19世纪初期，意大利物理学家伏打发明了伏打电堆，电解法作为一种新的化学分析方法，应用日益广泛，英国化学家戴维用伏打电堆接二连三地发现了钠、钾、镁、钡等新金属元素，从电学角度来解释化学现象日益受到重视。
另一方面，关于化合物的二元论，是拉瓦锡提出的物质体系的中心。他认为，盐是酸和盐基（碱）的加合产物，酸（即现在所指的酸酐）又是氧和非金属的加合产物，盐基（碱）多数又是氧和金属的加合产物，这是拉瓦锡建立的以氧为中心的物质体系。深为拉瓦锡的氧化理论所折服的贝采里乌斯自然接受了这种化合物组成的二元论，于是，他根据盐类电解的研究成果，决心应用电学观点来分析化合物组成和化学反应的机理，提出了电化学二元学说（又称为电化二元论）。
他假定：一般情况下，一个盐是一个酸（实际为酸酐）和一个碱（实际是碱性氧化物）的化合物：
盐
酸（—）碱（+）
非金属（+）+氧（—）金属（+）+氧（—）
显然，电学中也存在类似的二元性，电解盐的实验表明酸和碱好像带相反的电荷，因此将酸和碱的概念就可以同电的极性联系起来。碱是电正性的氧化物，酸是电负性的氧化物。贝采里乌斯将这种极性推广到元素上，每一种元素的原子都有正电和负电不等的两极，两种相反的电荷按照不同的比例聚集于两极上，有的原子显正电性，有的原子显负电性，元素的电化学特性取决于原子中的正电荷或负电荷占据优势。氧具有较大的负电量和较小的正电量，是负电性最强的元素，钾的情况恰好相反，是正电性最强的元素。只有假定原子存在两种不同的电性，才能解释硫这样的元素既能与较大正电性的钾结合，又能与较大负电性的氧结合。贝采里乌斯按正负电性强弱将当时已知的元素排列成下表：
负电性较大的元素（按逐渐递减的顺序排列）：
O、S、N、F、Cl、Br、I、Se、P、As、Mo、Cr、W、B、C、Sb、Te、Ta、Ti、Si、（H）。
正电性较大的元素（按逐渐递增的顺序排列）：
（H）、Au、Os、Ir、Pt、Rh、Pd、Hg、Ag、Cu、Bi、Sn、Zr、Pb、Cd、Co、Ni、Fe、Zn、Mn、Ce、Th、Al、Y、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Li、Na、K。
如果从元素的氧化还原的角度看，这几乎就是元素氧化性逐渐减弱、还原性逐渐增强的顺序。
原子依靠正、负电性之间的静电力而结合，电解时正电性的元素在负极析出，负电性的元素在正极析出。例如：
（+）（—）（+）（—）（+）（—）
ZnOCO2P2O5
原子结合成化合物后，正负电性不完全抵消，新化合物可能仍带正电或负电。带正电的化合物和带负电的化合物仍可依靠静电力而结合，形成第二级化合物。例如：
（+）（—）（+）（—）（+）（—）
K2OAl2O3SO3（S相对O显正电）
（剩正电）（剩正电）（剩负电）
又可结合成：
（+）（—）（+）（—）
K2OSO3Al2O33SO3
K2SO4（硫酸钾）Al2（SO4）3（硫酸铝）
第二级盐仍然可能剩余一些电性，又能彼此化合成更复杂的化合物：
（+）（—）
K2SO4Al2（SO4）3（明矾）
贝采里乌斯的电化学二元理论几乎解释了当时已知的全部无机化合物和无机化学反应，很快为大多数化学家所接受。加之这一理论简单明晰，易于理解，又有坚实的电化学实验结果支持，不久就成为了19世纪初期化学界的主流理论。值得一提的是，贝采里乌斯的电化学二元理论和阿伏伽德罗的分子假说几乎是同时提出，显然，电化学二元论不允许同种原子结合成分子，因为同种原子电性相同，而同种电荷是互相排斥，这就难怪贝采里乌斯对分子假说长期不表态，或者说反对分子假说了。
电化学二元论在19世纪20年代末达到了高峰，贝采里乌斯根据此理论写出的化学式是他测定原子量和进行物质分类的基础。年，他把当时精确的化学定律和电化学理念应用到矿物学中，就使得不仅有可能按照比重、颜色、硬度、形状等种种特征来论述矿物，而且也可能按照化学物质的组成来论述它们。他把岩石矿物看成是正电性的金属氧化物与负电性的“硅石”，按照不同的比例结合而成，这样就很容易分清矿物的类和族。年，他因提出矿物分类体系而获得英国皇家学会颁发的科普利奖章。电化学二元论后来被抛弃，以此建立的矿物分类系统就很难说符合现代的科学理论了。但在当时，在贝采里乌斯的时代，他的这种分类法无疑是有巨大进步意义和作用的。这好比他少年时代追随的林耐，林耐的生物学分类方法跟现代的也有很大差别，但在当时却显示出无比的条理性和清晰性。
19世纪40年代，电化学二元论在解释有机化学方面遇到了很大困难，二元论物质体系的观念受到极大冲击，后逐渐为化学界所抛弃，这令晚年的贝采里乌斯相当痛苦，他对二元论体系的坚持被认为是冥顽不灵的老古董。不过，令人称奇的是，20世纪的研究表明，原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成，使这一理论在新的形势下复活了，成为了电价键理论的先驱。现在看来，有两位化学家的评价相当有先见之明。一位是德国的凯库勒，他说：“为伟大的贝采里乌斯天才地发展了的、数十年一直被认为能导致对化学事实的满意解释以及导致这些事实的物理现象结合的电化学理论，原来是有缺点的。很显然，在以后的时期中，科学的发展将会回到它上面去，那时它将以更新的形式同样结出自己的果实。”另一位是俄国化学家别凯托夫，他说：“要抛弃电化学理论是没有足够的理由的，比较合理的是根据最新的物理学观念来使这个理论本身变的更好。”
今天，凡学习化学的人都要先学会书写化学元素符号和各种物质的化学式（分子式），作为化学交流的共同语言。我们现在使用的元素符号，就是贝采里乌斯发明的。在中世纪时期，炼金术士提出了一些表示元素的符号，不过就像天书一样，估计考古学家也不知道是什么意思。这些符号一直到拉瓦锡、道尔顿建立了新化学仍未改进，对化学学术交流造成了一定的障碍。年，贝采里乌斯提出，不用那么多的几何图形，而是取元素拉丁文名称的起首大写字母作为该元素的符号，从而使每种元素名称中都具有“um”或“ium”字尾，实现了命名形式上的统一，后来新发现的元素也按照这种方法命名。不过这样命名的元素的名称仍然太长，年，他倡导采用每种化学元素的拉丁名称开头的的大写字母作为该元素的化学符号，他在一篇论文中写道：“化学符号要解释所写的东西而不致于把印刷的书弄得拖泥带水，就应当用字母符号来表示。”例如用H表示氢，用O表示氧。
炼金术士的符号
如果几种元素的拉丁文名称的起首字母相同，则用开头两个字母表示，并且第二个字母用小写。例如，Na表示钠，Cu表示铜，Fe表示铁，Co表示钴。以下就是贝采里乌斯在《化学教科书》最后一版中提出的元素的原子符号：
O-氧H-氢N-氮S-硫P-磷Cl-氯Br-溴I-碘F-氟
C-碳B-硼Si-硅Se-硒Te-碲As-砷Cr-铬V-钒Mo-钼
W-钨Fe-铁Mn-锰U-铀Ce-铈D-钕Ln-镧Al-铝K-钾
Na-钠Sb-锑Ta-钽Ti-钛Os-锇Au-金Ir-铱R-铑Pt-铂
Pd-钯Hg-汞Ag-银Cu-铜Bi-铋Sn-锡Pb-铅Cd-镉Zn-锌
Co-钴Ni-镍Zr-锆Th-钍Y-钇Be-铍Mg-镁Ca-钙Sr-锶
Ba-钡Li-锂
这些元素符号大部分一直延用到了今天。接着，他又论述了化学式的书写规则。在贝采里乌斯看来，化学式必须完全准确地表现出一种化合物是由哪些元素组成的，并应该指出其中每种元素的原子比数。他把化合物中各原子的数目以阿拉伯数字标示在元素符号右上角。比如硫酸的化学式是H2SO4，CO2表示二氧化碳。这种书写方式经过一段时间后，由德国化学家李比希等人将阿拉伯数字改写在元素符号的右下方，变成了H2SO4，CO2.等，一直沿用至今。今天看来这种发明似乎并不惊人，没啥了不起的。不过，那么多化学家包括制定了物质命名法的拉瓦锡都没想出来，唯独贝采里乌斯想到了，并且一直沿用至今。正是贝采里乌斯的首创，化学才有了简明实用的通用语言。单凭这一看似平凡却意义非凡的探索，贝采里乌斯就可以在化学史上占有光辉的一席。
（道尔顿的元素符号，上图是表示明矾的分子式，复杂得让人摸不着头脑）
